旋转一级倒立摆模块可以让学生了解经典倒立摆问题,通过旋转或改变底座的角度平衡一个垂直的摆杆。
倒立摆模块安装在旋转伺服基础单元(SRV02)上,可以完成倒立摆的平衡和起摆两种控制实验。
模块用于研究实际机械和航天工程问题。可以设计一个控制器控制电机,通过旋转或改变角度平衡倒立摆,或者将一个杆摆动起来并保持在垂直的位置,典型的应用是两轮自平衡电动车。
工作原理
旋转倒立摆模块由旋转臂和摆杆组成,臂的两端分别是支点和金属轴,摆杆缠在金属轴上,支点安装在SRV02负载齿轮上。金属轴安装了一个高分辨率光电编码器用于测量摆杆的角度。
系统组成
组件
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描述
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设备
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Servo Base Unit (SRV02)
旋转倒立摆模块
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控制器设计环境
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基于MATLAB/Simulink的QUARC软件
或基于LabVIEW 的RCP Toolkit软件
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文件资料 |
ABET标准的教师和学生手册
用户手册,快速启动指南
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实时运行环境
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Microsoft Windows®
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数据采集卡
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Quanser Q2-USB
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功率放大器
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Quanser VoltPAQ-X1
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完整的动态模型
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Simulink预设控制器
LabVIEW预设控制器 |
系统详述
课程内容设置
建模课题
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控制课题
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线性化
状态空间表达式
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极点配置
振动控制
能量控制/非线性控制 |
特点
l 高分辨率的编码器测量旋转臂和摆杆的角度;
l 坚固的铝底盘和制造精良的零件;
l 模块易于固定到SRV02上;
l 容易连接的线缆和连接器;
l 完全兼容MATLAB/Sumulink和LabVIEW;
l 全面的系统模块文件以及MATLAB,Sinmulink,LabVIEW和Maple的参数设置;
l 开放结构设计,可以自己设计控制器。
设备参数
参数
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值
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单位 |
旋转臂长度
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21.6
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cm
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摆杆长度
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33.7
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cm |
旋转臂重量
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0.257
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kg
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摆杆重量
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0.127
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kg |
编码器分辨率
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4096
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counts/rev |